JP3438426B2 - Phase shift exposure mask - Google Patents

Phase shift exposure mask

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JP3438426B2
JP3438426B2 JP21361295A JP21361295A JP3438426B2 JP 3438426 B2 JP3438426 B2 JP 3438426B2 JP 21361295 A JP21361295 A JP 21361295A JP 21361295 A JP21361295 A JP 21361295A JP 3438426 B2 JP3438426 B2 JP 3438426B2
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【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、位相シフト露光マ
スクに関する。本発明は、例えば、半導体装置の製造工
程に用いるフォトマスクについて、利用することができ
る。 【0002】 【従来の技術】従来より互いに位相を異ならしめて(理
想的には位相を180°反転させて)光を透過する部分
を設けて解像力の良い露光を行ういわゆる位相シフトマ
スク技術が知られている。 【0003】例えば、光透過部と、半遮光部(ハーフト
ーン部と称される)とを備えた位相シフトマスクが知ら
れている。この種のものは、ハーフトーン型位相シフト
マスクと称されている。この種の位相シフトマスクは、
通常、光透過部をなす開口部と、若干の光透過率を持つ
半遮光部とから成り、この2つの部分の透過光には18
0°の位相差が与えられるように位相シフト材料から成
る位相シフト部(シフターと称される)が設けられてい
る。こうして位相の異なる光の干渉効果により解像度を
向上するとともに、開口部以外の透過率を例えば数〜数
十%におさえることで、この部分の解像もしくはレジス
トの膜減りを防いでいる。 【0004】ハーフトーン型位相シフトマスクは通常マ
スクに比較して、解像度、焦点深度などの向上に優れた
特性を発揮する。 【0005】即ち、ハーフトーン型位相シフトマスクと
はその構成を図20及び図22に示したように、マスク
の光透過部1の周囲を例えば位相を反転させるシフター
(位相シフター層3)で覆い、Crなどの遮光体の膜厚
を薄くするなどしてハーフトーン層4を形成してわずか
に露光光を透過させる半透過部2とした構造を持ったマ
スクのことである。この半透過部2(シフター部)を透
過する光10はレジストを感光させない程度の強度であ
り(例えば透過率10%)、マスクの光透過部1をなす
開口部を透過する光9(例えば透過率100%)と干渉
して光強度分布を改善し、解像力及び焦点深度を向上さ
せる働きを有する。この方式は、他の方式と比べて能力
的には同等であるが、マスク作成の際のEBの重ね合わ
せ描画が不要であり、レイアウト上の自由度も高いなど
の特長を有しており、コンタクト・ホールなどのレイヤ
ーを中心に実用化されつつある。 【0006】しかし、従来検討されているこの方式のマ
スクで露光した場合、図21(あるいは図22)に示す
ように透過領域あるいは半透過領域を透過した光が下地
段差において反射し、ある領域で集光することにより解
像してしまうことがある。このようなハレーション・膜
減りなどの影響により所望のパターンが得られないとい
う問題があった。 【0007】即ち実際のデバイスパターンにこのハーフ
トーンマスクを適用したところ、下地の段差部分から露
光光が反射してくる、いわゆるハレーションの影響で、
本来パターンのない部分が解像してしまう現象が観察さ
れた(図21、図22)。図21及び図22中、符号6
はレジスト、7は被露光材のシリコン酸化膜、71は同
じくSiウェーハ、72は該Siウェーハ上の段差、8
は下層配線、9は光透過部からの透過光、10は半透過
部からの透過光、11はホールパターンを示し、符号
9’は反射光、12はハレーションによる膜減りを示
す。ハレーションはその性質上ハーフトーン型位相シフ
トマスクでなくとも生じる可能性はあるが、ハーフトー
ン部から漏れてくる光との相乗効果により、通常マスク
よりも解像しやすくなる点に問題があった。なお、実際
の露光ではステッパーを使用するため、露光光はレンズ
系を通りパターンは縮小されるが、図22では簡単のた
めその部分は省略した。 【0008】 【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来技
術の問題点を解決して、ハーフトーン型位相シフトマス
クについて、ハレーション、例えばパターニングに寄与
しない余分な透過光によるハレーション、及びこれによ
るレジストの膜減りなどを防止し、これにより、良好な
パターン形状を得ることができる位相シフト露光マスク
及びその製造方法を提供することを目的としている。 【0009】 【課題を解決するための手段】本発明の位相シフト露光
マスクは、下記構成にしたことを特徴とする位相シフト
露光マスクである。 【0010】 【0011】 【0012】 【0013】 【0014】本発明の位相シフト露光マスクは、光透過
部と、該光透過部に隣接し該光透過部より露光光の透過
率が低い半透過部とを備え、該光透過部と半透過部とは
互いに位相を異ならしめて露光光を透過させる位相シフ
ト露光マスクにおいて、上記半透過部のうち、被露光材
の露光光を吸収する光量が大きくなる部位に対応する部
分の光透過率を他の半透過部分の光透過率より小さくし
たことを特徴とする位相シフト露光マスクである。 【0015】 【0016】 【作用】本発明の位相シフト露光マスク及びその製造方
法によれば、ハーフトーン型位相シフトマスクにおい
て、透過領域より一定距離以上離れた領域を完全な遮光
部で覆うことによって、あるいは被露光材の露光光を吸
収する光量が大きくなる部位に対する部分の半透過部の
光透過率を他の半透過部の光透過率より小さくし、また
は当該部分に他の半透過部と位相を異ならしめるパター
ンを形成することによって、パターニングに寄与しない
余分な透過光によるハレーション、レジストの膜減りな
どを防止することで、良好なパターン形状を得ることが
可能ならしめられる。 【0017】 【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態について
説明し、更に、本発明の具体的な実施例について図面を
参照して説明することにより、本発明の好ましい実施の
形態を詳述する。但し当然のことではあるが、本発明は
以下に述べる実施例により限定を受けるものではない。 【0018】本発明の位相シフト露光マスクは、第1
に、光透過部と、該光透過部に隣接する半透過部とを備
え、該光透過部と半透過部とは互いに位相を異ならしめ
て露光光を透過させる位相シフト露光マスクにおいて、
上記半透過部の露光に寄与しない外領域を遮光部とした
ことを特徴とする位相シフト露光マスクであって、これ
により上述した目的を達成するものであが、これは次の
ような実施の形態をとることができる。 【0019】本発明の位相シフト露光マスクは、露光光
に対して透明な例えば石英から成る基板のみよりなる光
透過部と、該光透過部の周囲の基板上の半透過層及び露
光光を該光透過部とは位相を異ならしめて透過させる位
相シフター層(露光光の波長λに対してd=kλ/2
(n−1)(nは位相シフターの露光波長λに対する屈
折率、kは奇数の整数)で表される膜厚dの位相シフタ
ー層)の積層構造からなり透過率が該透過部に対して低
くかつ位相が反転する半透過位相シフト部と、該半透過
位相シフト部の周囲の残りの領域をさらに遮光層によっ
て覆い(完全に遮光するかあるいはさらに透過率を低下
させた)遮光部とを設けて成る位相シフトシフト露光マ
スクの態様でこれを実施することができる。 【0020】本発明の位相シフト露光マスクは、露光光
に対して透明な例えば石英基板から成る露光光を他の光
透過部と位相を異ならしめて透過させる分(露光光の波
長λに対してd=kλ/2(n−1)(nは石英の露光
波長λに対する屈折率、kは奇数の整数))だけ掘り込
んだ透過部と、該透過部の周囲の石英基板上の半透過層
からなり透過率が該透過部に対して低くかつ位相が反転
する半透過位相シフト部と、該半透過位相シフト部の周
囲の残りの領域をさらに遮光層によって覆い(完全に遮
光するかあるいはさらに透過率を低下させた)遮光部と
を設けて成る位相シフト露光マスクの態様でこれを実施
することができる。 【0021】位相シフト露光マスクの製造方法について
は、石英基板上に半透過層、位相シフター層及び遮光層
を順次積層成膜する工程と、該遮光層上に電子線レジス
トを成膜し、電子線によるパターン描画、現象を行い、
得られたレジストパターンをマスクとしてウェットエッ
チングあるいはドライエッチングにより遮光層にパター
ンを転写し、残存したレジストを除去する工程と、該遮
光層パターン上に電子線レジストを成膜し、電子線によ
るパターン描画、現像を行い、該遮光層の開口部よりあ
る一定距離だけ内側にレジストパターンを形成し、該レ
ジストパターンをマスクとしてドライエッチングにより
位相シフター層及び半透過層に順次パターンを転写し、
残存したレジストを除去する工程とを有する構成で実施
することができる。 【0022】位相シフト露光マスクの製造方法について
は、石英基板上に半透過層、エッチングストッパー層及
び遮光層を順次積層成膜する工程と、該遮光層上に電子
線レジストを成膜し、電子線によるパターン描画、現像
を行い、得られたレジストパターンをマスクとしてウエ
ットエッチングあるいはドライエッチングにより遮光層
にパターンを転写し、さらにドライエッチングにより露
光したエッチングストッパー層を除去し、残存したレジ
ストを除去する工程と、該遮光層パターン上に電子線レ
ジストを成膜し、電子線によるパターン描画、現像を行
い、該遮光層の開口部よりある一定距離だけ内側にレジ
ストパターン形成し、該レジストパターンをマスクとし
てドライエッチングによりエッチングストッパー層及び
半透過層に順次パターンを転写し、残存したレジストを
除去する工程とを有する構成で実施することができる。 【0023】この場合、前記半透過層及び遮光層を、C
rの反応スパッタ法により形成することができる。ある
いは、その他の高融点金属、またはこれらの酸化物等に
より形成することができる。 【0024】また、この場合、前記エッチングストッパ
ー層としてSiO2 を、スパッタ法あるいはCVD法に
より成膜することができる。以下に具体的な実施例を述
べる。 【0025】実施例1 この実施例は、本発明を、半導体装置の製造工程に用い
るフォトマスクの構造及びその製造方法として具体化し
たものである。 【0026】図1はこの実施例のフォトマスクの構成
図、図2ないし図7はその製造方法を模式的に表した図
である。図8はこの実施例の効果を示すための作用説明
図である。 【0027】本実施例の位相シフト露光マスクは、図1
(a)にその上面を示し、図1(b)にその断面を示す
ように、光透過部1’と、該光透過部1’に隣接する半
透過部2’とを備え、該光透過部1’と半透過部2’と
は互いに位相を異ならしめて露光光を透過させる位相シ
フト露光マスクにおいて、上記半透過部2’の外領域
(露光に寄与しない外領域)を遮光部13とする。 【0028】また、本実施例の位相シフト露光マスク
は、具体的には、図1(a)(b)に示すように、露光
光に対して透明な石英基板5’のみよりなる光透過部
1’と、該光透過部の周囲の石英基板5’上の半透過層
4’(ハーフトーン層)及び露光光を該光透過部とは位
相を異ならしめて透過させる位相シフター層(露光光の
波長λに対してd=kλ/2(n−1)(nは位相シフ
ターの露光波長λに対する屈折率、kは奇数の整数)で
表される膜厚dの位相シフター層)3”の積層構造から
なり透過率が該透過部に対して低くかつ位相が反転する
半透過位相シフト部2’と、該半透過位相シフト部2’
の周囲の残りの領域をさらに遮光層によって覆った(完
全に遮光するかあるいはさらに透過率を低下させた)遮
光部13とを設けて成る。 【0029】本実施例の位相シフト露光マスクの製造方
法は、図2ないし図7に示すように、石英基板5’上に
半透過層4’、位相シフター層3’及び遮光層14を順
次積層成膜する工程(図2)と、該遮光層14上に電子
線レジストを成膜し、電子線によるパターン描画、現像
を行いレジストパターン15を形成し(図3)、得られ
たレジストパターン15をマスクとして、ウェットエッ
チングあるいはドライエッチングにより遮光層14にパ
ターンを転写して遮光層パターン14’を形成し(図
4)、残存したレジストを除去する工程(図5)と、該
遮光層パターン14’上に電子線レジストを成膜し、電
子線によるパターン描画、現像を行い、該遮光層パター
ン14’の開口部よりある一定距離だけ内側にレジスト
パターン15’を形成し、該レジストパターン15’を
マスクとしてドライエッチングにより位相シフター層
3’及び半透過層4’に順次パターンを転写し(図
6)、残存したレジストを除去する工程(図7)をと
る。 【0030】この場合本実施例では、半透過層4’,
4”及び遮光層14,14’は、Crの反応性スパッタ
法により形成することができる。 【0031】また、位相シフター層3’,3”は、塗布
ガラス(SOG)を回転塗布した後、ベークすることに
より形成することができる。 【0032】本実施例の工程について、更に詳しく説明
すると、次のとおりである。図2ないし図7を参照す
る。 【0033】まず、石英基板5’上に露光光に対する透
過率が10%程度になるようにCr系ハーフトーン膜
4’を反応性スパッタ法により膜厚を制御して成膜す
る。次にハーフトーン層4’上にSOGを回転塗布・焼
成し、露光光の波長λに対してd=kλ/2(n−1)
(nはSOGの露光波長λに対する屈折率、kは奇数の
整数)で表される膜厚dになるように位相シフター層
3’を形成する。更に、位相シフター層3’上に約10
0nmのCr系遮光膜14をハーフトーン膜4’と同様
に成膜する。以上により図2の構造とする。 【0034】遮光層14上に電子線レジスト(この実施
例ではポジ型を使用)を回転塗布・ベークして成膜した
後、電子線によるパターン描画・現像・ベーク処理を施
すことにより所望のレジストパターン15を形成する
(図3)。ただし、このレジストパターン15はハーフ
トーン膜パターン4”(図6及び図7参照)よりマスク
上片側1μm程度大きく開口させる。そしてレジストパ
ターン15をマスクとして、硝酸セリウムアンモニウム
系を用いたウェットエッチングあるいはCCl4、CH
2 Cl2 、Cl2 などの塩素系ガスを用いたドライエッ
チングにより遮光パターン14’を形成する(図4)。
その後、塩素プラズマによるアッシング処理によりレジ
スト15を除去する(図5)。次に、このパターン上に
電子線レジストを塗布成膜し、電子線によるアライメン
ト描画・現像・ベーク処理を施して、レジストパターン
15’を形成する。そして、このレジストパターン1
5’をマスクとして、CHF3 /O2 などのフッ素系ガ
スを用いたドライエッチングにより位相シフターパター
ン3”を形成し、続いて上記の遮光層14と同様な方法
でハーフトーン層4’をエッチングして半透過層のパタ
ーン4”を形成する(図6)。その後、酸素プラズマに
よるアッシング処理によりレジスト15’を除去する
(図7)。こうして、前記の図1に示したフォトマスク
を得る。 【0035】このフォトマスクを用いて露光した結果、
従来のハーフトーン型位相シフトマスクで問題とされた
下地からの反射9’によるハレーション及び膜減りが、
解像特性をほとんど劣化させることなく、図8に示され
るようにパターン間の透過光が低減されることにより、
抑制することが可能となる。なお図8中の符号は、図2
1の符号と対応している。 【0036】本実施例によれば、ハーフトーン型位相シ
フトマスクによる解像度・焦点深度の向上効果を低減さ
せることなく、半透過領域の透過光によるハレーション
・膜減りなどの影響が抑制され、微細パターンを精度良
く形成することが可能となる。 【0037】なおこの構造は、リム型位相シフトマスク
製造方法は似ているが、透過領域と位相シフト領域の合
わせについてはリム型位相シフトマスクほど厳しい精度
を必要とせず、加工が容易である。 【0038】実施例2 次に、本発明の第2の実施例について説明する。図9、
及び図10ないし図15、及び図16を参照する。 【0039】本実施例の位相シフト露光マスクは、図9
(a)(b)に示すように、光透過部1’と、該光透過
部1’に隣接する半透過部2’とを備え、該光透過部
1’と半透過部2’とは互いに位相を異ならしめて露光
光を透過させる位相シフト露光マスクにおいて、上記半
透過部2’の外領域(露光に寄与しない外領域)を遮光
部13とする。 【0040】本実施例の位相シフト露光マスクは、露光
光に対して透明な石英基板5’を露光光を他の光透過部
と位相を異ならしめて透過させる分(露光光の波長λに
対してd=kλ/2(n−1)(nは石英の露光波長λ
に対する屈折率、kは奇数の整数))だけ掘り込んだ光
透過部1’と、該透過部の周囲の石英基板5’上の半透
過層4’(ハーフトーン層)からなり透過率が該光透過
部1’に対して低くかつ位相が反転する半透過位相シフ
ト部2’と、該半透過位相シフト部2’の周囲の残りの
領域をさらに遮光層14によって覆った(完全に遮光す
るかあるいはさらに透過率を低下させた)遮光部13と
を設けて成る。 【0041】本実施例の位相シフト露光マスクの製造方
法は、図10ないし図15に示すように、石英基板5’
上に半透過層4’、エッチングストッパー層17及び遮
光層14を順次積層成膜する工程(図10)と、該遮光
層14上に電子線レジストを成膜し、電子線によるパタ
ーン描画、現象を行ってレジストパターン16を形成し
(図11)、得られたレジストパターン16をマスクと
して、図12に示すようにウエットエッチングあるいは
ドライエッチングにより、遮光層14にパターンを転写
し(得られた遮光層パターンを14’で示す)、さらに
ドライエッチングにより、露光したエッチングストッパ
ー層17を除去し、残存したレジスト16を除去する工
程(図13)と(部分的に除去されたエッチングストッ
パー層を符号17’で示す)、該遮光層パターン上に電
子線レジストを成膜し、電子線によるパターン描画、現
象を行い、該遮光層の開口部よりある一定距離だけ内側
にレジストパターン16’を形成し(図14)、該レジ
ストパターン16’をマスクとしてドライエッチングに
より基板5’を掘り込み、残存したレジストを除去する
(図15)工程とをとる。 【0042】この場合、本実施例においては、半透過層
4’,4”及び遮光層14,14’は、Crの反応性ス
パッタ法により形成することができる。あるいは、その
他の高融点金属、またはこれらの酸化物等により形成す
ることができる。 【0043】またこの場合、前記エッチングストッパー
層15,15’として、SiO2 をスパッタ法あるいは
CVD法により成膜して得ることができる。 【0044】本実施例の工程について更に詳しく説明す
ると、次のとおりである。図9及び図10ないし図15
を参照する。 【0045】図9は本発明の一実施例のフォトマスクの
構成図、図10ないし図15はその製造方法を模式的に
表した図である。図16は本実施例の効果を示す作用説
明図である。 【0046】まず、石英基板5’上に露光光に対する透
過率が10%程度になるようにCr系ハーフトーン膜
4’を反応性スパッタ法により膜厚を制御して成膜す
る。次に、ハーフトーン層4’上にエッチングストッパ
ー層17としてSiO2 をバイアスECRCVD法によ
り成膜する。さらに、エッチングストッパー層17上に
約100nmのCr系遮光膜14をハーフトーン膜4’
と同様に成膜する。以上により図10の構造を得る。 【0047】遮光膜14上に電子線レジスト(この実施
例ではポジ型を使用)を回転塗布・ベークして成膜した
後、電子線によるパターン描画・現像・ベーク処理を施
すことにより所望のレジストパターン16を形成する
(図11)。ただし、このレジストパターン16は後述
のハーフトーン膜パターン4”(図15参照)よりマス
ク上片側1μm程度大きく開口させる。そしてレジスト
パターン16をマスクとして、硝酸セリウムアンモニウ
ム系を用いたウェットエッチングあるいはCCl4 、C
2 Cl2 、Cl2 などの塩素系ガスを用いたドライエ
ッチングにより遮光パターン14’を形成した後、さら
にCHF3 /O2 などのフッ素系ガスを用いたドライエ
ッチングにより露出したエッチングストッパー層17を
除去する(図12。部分的に除去されたエッチングスト
ッパー層を符号17’で示す)。酸素プラズマによるア
ッシング処理によりレジスト16を除去する(図1
3)。次に、このパターン上に電子線レジストを塗布成
膜し、電子線によるアライメント描画・現像・ベーク処
理を施して、レジストパターン16’を形成する(図1
4)。そして、このレジストパターン16’をマスクと
して、上記の遮光層14と同様な方法でハーフトーン層
4’をエッチングした後、続けてCHF3 /O2 などの
フッ素系ガスを用いたドライエッチングにより露出した
石英基板5’を露光光の波長λに対してd=kλ/2
(n−1)(nは石英の露光波長λに対する屈折率、k
は奇数の整数)で表される深さdだけ掘り込み、酸素プ
ラズマによるアッシング処理によりレジスト16’を除
去する(図15)。こうして、前記の図9に示したフォ
トマスクを得る。 【0048】このフォトマスクを用いて露光した結果、
従来のハーフトーン型位相シフトマスクで問題とされた
下地からの反射9’によるハレーション及び膜減りが、
解像特性をほとんど劣化させることなく、図16に示さ
れるようにパターン間の透過光が低減されることにより
抑制することが可能となる。なお図16中の符号は、図
21の符号と対応している。 【0049】本実施例によれば、ハーフトーン型位相シ
フトマスクによる解像度・焦点深度の向上効果を低減さ
せることなく、半透過領域の透過光によるハレーション
・膜減りなどの影響が抑制され、微細パターンを精度良
く形成することが可能となる。 【0050】なお、この実施例も、リム型位相シフトマ
スクに製造方法は似ているが、透過領域と位相シフト領
域の合わせについてはリム型位相シフトマスクほど厳し
い精度を必要とせず加工が容易である。 【0051】実施例3 本実施例では、図22に示す如くハーフトーン位相シフ
トマスクを用いて段差部72上にホールパターン11
(露光部)を形成する際に、段差のある下地部分で露光
光が乱反射することにより、例えば反射光9’が生じ、
本来遮光されるべき部分で符号12で示す如くレジスト
が感光することがある(この影響は下地構造やレジスト
特性によって異なるが、ハーフトーン位相シフトマスク
では本来遮光されるべき部分がある程度の透過率を有し
ているため、上記反射光と透過光の相乗効果で通常法に
よりもこの影響が大きくなる可能性がある)ことに対し
て、このようなハレーションの影響を低減するものであ
る。ここではこのような影響を低減する手法として、上
記影響による感光部は下地構造によって決まっているの
で、その出現する部分に、位相を異ならしめる微細パタ
ーンを形成して、実際上その部分を遮光したのと同様に
することによりその影響を低減することができる。具体
的には本実施例では、図17のようにそれ自体は解像し
ない微細パターン20を、感光部分に相当するマスク上
の半透過部4’において設けることで、実現する。即ち
このような微細パターン20を、ハレーションの影響の
現れる位置におく。この微細パターン20が、半透過部
4′とは位相を変化させて光を透過させることになる。
なお、この位置は、下地構造を考慮することのできるシ
ミュレータから求めてマスクに自動発生させることがで
きる。 【0052】この微細パターン20は、例えばKrFエ
キシマレーザ光による露光であれば、ウェーハ上0.0
9μmホールパターンを1:1のピッチで敷き詰めれば
良いことが確認されている。なお、実際にはアライメン
トの誤差が生じるため、光強度の上昇する部分よりも大
きい面積を本方法により遮光することが好ましい。 【0053】ハレーションの影響ででるパターンは、図
18(a)のように点になることもあれば、図18
(b)のように線になることもある。点であれば上記パ
ターンは1つでもよいが、線の場合、図17のようにパ
ターンを並べる構造にする。あるいはアライメント誤差
を考慮して、上記微細ホールを複数列並べる構造をとっ
てもよい。 【0054】この部分は下地構造を考慮することが可能
なシミュレータを用いることで特定することが可能であ
るため、パターンを自動発生させることが可能なのであ
る。 【0055】実施例4 この実施例は、実施例3の微細パターンの代わりに、マ
スクの透過率を低減することによって、上記ハレーショ
ンの影響を防止するようにして実施したものである。即
ち、前記したようなハレーションの影響を、マスクの透
過率を低減することによって抑制するようにした。図1
9を参照する。 【0056】本実施例においては、EB描画により本来
のパターンを形成した後、以下のプロセスにより透過率
を低減させた部分を作成する。まずEB用ポジレジスト
16”を改めて塗布し、EB描画により遮光体を形成し
たい部分を開口する。このレジストをマスクとして (1)クロムなどの遮光体をスパッタし(符号18
a)、リフトオフ等により形成する (2)Ga+ などのイオンを所定量注入する(符号18
b)ことで、石英基板の透過率を低減する などの方法により、この部分の光透過率を低めて、所望
のマスクを作成することができる。 【0057】なお、図19は、説明のため、スパッタと
イオン注入を同時に示してあるが、実際には両工程は別
の実施となる。 【0058】上述の如く、本実施例によれば、ハーフト
ーン位相シフト法を、段差のある実デバイス上のパター
ン形成に好ましく使用することが可能となった。 【0059】 【発明の効果】本発明によれば、ハーフトーン型位相シ
フトマスクについて、ハレーション、例えばパターニン
グに寄与しない余分な透過光によるハレーション、及び
これによるレジストの膜減りなどを防止し、これによ
り、良好なパターン形状を得ることができる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [0001] [0001] The present invention relates to:Phase shift exposure
SchoolAbout. The present invention relates to, for example, a semiconductor device manufacturing process.
About the photomask used in the process
You. [0002] 2. Description of the Related Art Conventionally, the phases are different from each other (the
The part that transmits light (ideally, the phase is inverted by 180 °)
So-called phase shift mask that performs exposure with good resolution
Disc technology is known. For example, a light transmitting portion and a semi-light shielding portion (half
Is known.
Have been. This type is a halftone phase shift
It is called a mask. This kind of phase shift mask is
Usually has an opening that forms a light transmission part and a slight light transmittance
And a semi-light-shielding portion.
It is made of a phase shift material so that a phase difference of 0 ° is given.
Phase shift unit (referred to as a shifter)
You. In this way, the resolution is increased by the interference
As well as improving the transmittance other than the openings, for example,
By keeping it at 10%, resolution or registration of this part
To prevent the film from becoming thinner. A halftone type phase shift mask is usually a mask.
Better in resolution, depth of focus, etc.
Demonstrate the characteristics. That is, a halftone type phase shift mask is
Is a mask as shown in FIG. 20 and FIG.
Shifter for inverting the phase around the light transmitting portion 1
(Phase shifter layer 3), thickness of light-shielding body such as Cr
To form a halftone layer 4 by thinning
A semi-transmissive part 2 for transmitting the exposure light
It means a disc. The semi-transmissive portion 2 (shifter portion)
Light 10 is of such intensity that the resist is not exposed.
(For example, a transmittance of 10%) to form the light transmitting portion 1 of the mask.
Interference with light 9 transmitted through the opening (for example, transmittance 100%)
To improve the light intensity distribution and improve the resolution and depth of focus.
Have the function of making. This method is more capable than other methods
EB is superimposed when creating a mask
There is no need for drawing and there is a high degree of freedom in layout
Layer, such as contact holes
Is being put to practical use. [0006] However, in the conventional method,
FIG. 21 (or FIG. 22)
Light transmitted through the transmissive area or semi-transmissive area
The solution is obtained by reflecting at the step and focusing at a certain area.
May be imaged. Such halation and membrane
Desired pattern cannot be obtained due to reduction
There was a problem. That is, this half is used for the actual device pattern.
After applying the tone mask, the exposure
Under the influence of so-called halation, where light is reflected,
Observation of a phenomenon where parts that originally have no pattern are resolved
(FIGS. 21 and 22). 21 and FIG.
Is a resist, 7 is a silicon oxide film to be exposed, 71 is the same.
Si wafer, 72 is a step on the Si wafer, 8
Is lower layer wiring, 9 is transmitted light from the light transmitting portion, 10 is semi-transmitted
Transmitted light from the part, 11 indicates a hole pattern,
9 'indicates reflected light, 12 indicates film reduction due to halation.
You. Halation is a halftone phase shift due to its nature.
May occur even if the mask is not
Normally, the mask has a synergistic effect with the light leaking from the
There is a problem in that the resolution becomes easier than in the above. Actually
Exposure uses a stepper, so the exposure light is
Although the pattern is reduced through the system, in FIG.
The part of the eye is omitted. [0008] SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to the above prior art.
To solve the problem of the operation,
Contributes to halation, for example, patterning
Halation due to extra transmitted light, and
Resist film loss, etc.
Phase shift exposure mask that can obtain pattern shape
And a method for producing the same. [0009] SUMMARY OF THE INVENTIONPhase shift exposure
The mask has the following configuration.
Exposure maskIt is. [0010] [0011] [0012] [0013] According to the phase shift exposure mask of the present invention, light transmission
Part, and transmission of exposure light from the light transmitting part adjacent to the light transmitting part.
A light-transmitting part and a semi-transmitting part.
Phase shift that allows exposure light to pass through with different phases
In the light exposure mask, the material to be exposed
Corresponding to the part where the amount of light that absorbs the exposure light increases
Light transmittance of the other semi-transmission part
And a phase shift exposure mask. [0015] [0016] The phase shift exposure mask of the present invention and its manufacturing method
According to the method, halftone phase shift mask
To completely block areas that are more than a certain distance from the transmission area
To absorb the exposure light of the material to be exposed.
Of the semi-transmissive part of the part with respect to the part where the amount of light
The light transmittance is smaller than the light transmittance of the other semi-transmission part, and
Is a pattern that makes the phase of the part different from that of the other translucent part.
Does not contribute to patterning by forming
Halation due to excess transmitted light, resist film loss
A good pattern shape by preventing
It will be possible if possible. [0017] DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below.
The description will be further given with reference to the drawings of specific embodiments of the present invention.
By reference to the description, preferred embodiments of the present invention are described.
The form will be described in detail. However, it goes without saying that the present invention
The present invention is not limited by the embodiments described below. The phase shift exposure mask of the present invention has a first
A light transmitting portion and a semi-transmitting portion adjacent to the light transmitting portion.
The light transmitting portion and the semi-transmitting portion have different phases from each other.
A phase shift exposure mask that transmits exposure light through
An outer region that does not contribute to the exposure of the semi-transmissive portion is defined as a light-shielding portion.
A phase shift exposure mask, characterized in that
Achieves the above-mentioned objectives by the following:
Such an embodiment can be adopted. According to the phase shift exposure mask of the present invention, the exposure light
Light consisting only of a substrate made of, for example, quartz transparent to
A transmitting portion, a semi-transmitting layer on the substrate around the light transmitting portion,
A position where light is transmitted with a phase different from that of the light transmitting portion.
Phase shifter layer (d = kλ / 2 for wavelength λ of exposure light)
(N-1) (n is the bending of the phase shifter with respect to the exposure wavelength λ.
(Where k is an odd integer)
Layer) and the transmittance is lower than that of the transmission part.
A semi-transmissive phase shifter whose phase is inverted,
The remaining area around the phase shift section is further covered with a light shielding layer.
Cover (completely shaded or further reduced transmittance)
And a light-shielding portion.
This can be done in the form of a mask. The phase shift exposure mask of the present invention can
Exposure light consisting of, for example, a quartz substrate transparent to other light
The light transmitted through the transmission part with a different phase from that of the transmission part (wave of exposure light
D = kλ / 2 (n-1) (where n is quartz exposure)
Refractive index for wavelength λ, k is an odd integer))
Transmissive part and a semi-transmissive layer on the quartz substrate around the transmissive part
The transmittance is lower than that of the transmitting part and the phase is inverted.
A semi-transmissive phase shift section,
The remaining area of the enclosure is further covered by a light-blocking layer (completely
Light-shielding part (which has light or has further reduced the transmittance)
This is implemented in the form of a phase shift exposure mask
can do. Method for manufacturing phase shift exposure mask
Is a semi-transmissive layer, a phase shifter layer and a light shielding layer on a quartz substrate.
And forming an electron beam resist on the light-shielding layer.
To perform pattern drawing and phenomena by electron beam,
Using the obtained resist pattern as a mask, wet etching
Put on the light-shielding layer by etching or dry etching
Transferring the resist and removing the remaining resist;
An electron beam resist is formed on the optical layer pattern and
Pattern drawing and development, and
A resist pattern is formed on the inside by a certain distance
Dry etching using the distaste pattern as a mask
The pattern is sequentially transferred to the phase shifter layer and the semi-transmissive layer,
Removed remaining resist.
can do. Method for manufacturing phase shift exposure mask
Is a semi-transmissive layer, etching stopper layer and
A step of sequentially forming a film and a light shielding layer;
Film resist, electron beam pattern drawing and development
And use the resulting resist pattern as a mask
Light-shielding layer by wet etching or dry etching
Transfer the pattern to
The exposed etching stopper layer is removed, and the remaining resist
Removing the laser beam and electron beam laser on the light shielding layer pattern.
Gist is formed and pattern drawing and development with electron beam are performed.
The inside of the light-shielding layer is
Forming a resist pattern, and using the resist pattern as a mask.
Etching stopper layer by dry etching and
The pattern is sequentially transferred to the semi-transmissive layer, and the remaining resist is removed.
And a removing step. In this case, the semi-transmissive layer and the light-shielding layer are
r can be formed by a reactive sputtering method. is there
Or other high melting point metals or their oxides
Can be formed. In this case, the etching stopper
-Layer as SiOTwoTo sputtering or CVD
A film can be formed more. Specific examples are described below.
Bell. Embodiment 1 In this embodiment, the present invention is applied to a manufacturing process of a semiconductor device.
Of the photomask structure and its manufacturing method
It is a thing. FIG. 1 shows the structure of the photomask of this embodiment.
FIGS. 2 to 7 are diagrams schematically showing the manufacturing method.
It is. FIG. 8 is an operation explanation for showing the effect of this embodiment.
FIG. FIG. 1 shows a phase shift exposure mask of this embodiment.
(A) shows the upper surface, and FIG. 1 (b) shows the cross section.
Thus, the light transmitting portion 1 'and the half adjacent to the light transmitting portion 1'
A light transmitting portion 1 ', a semi-transmitting portion 2',
Phase shifts the exposure light through
Outside the semi-transmissive portion 2 '
The (outer region not contributing to exposure) is defined as a light shielding portion 13. Further, the phase shift exposure mask of this embodiment
Specifically, as shown in FIGS. 1A and 1B,
Light transmitting portion consisting only of quartz substrate 5 'transparent to light
1 'and a semi-transmissive layer on the quartz substrate 5' around the light transmitting portion
4 '(halftone layer) and exposure light
A phase shifter layer that transmits light with different phases
For a wavelength λ, d = kλ / 2 (n−1) (n is a phase shift
Index of refraction for the exposure wavelength λ, where k is an odd integer)
The phase shifter layer having a thickness d represented by 3)
The transmittance is lower than that of the transmission part and the phase is inverted.
A transflective phase shift unit 2 'and the transflective phase shift unit 2'
The remaining area around the
(Either completely shaded or further reduced transmittance)
An optical unit 13 is provided. Manufacturing method of the phase shift exposure mask of this embodiment
The method is as shown in FIGS. 2 to 7 on a quartz substrate 5 '.
The semi-transmissive layer 4 ', the phase shifter layer 3' and the light-shielding layer 14 are sequentially arranged.
Next, a step of forming a multilayer film (FIG. 2), and
Film resist, electron beam pattern drawing and development
To form a resist pattern 15 (FIG. 3).
Using the resist pattern 15 as a mask,
The light shielding layer 14 by etching or dry etching.
The pattern is transferred to form a light-shielding layer pattern 14 '.
4) removing the remaining resist (FIG. 5);
An electron beam resist is formed on the light shielding layer pattern 14 ',
Perform pattern drawing and development using the sagittal wire, and
The resist is located a certain distance inside the opening of the
A pattern 15 'is formed, and the resist pattern 15'
Phase shifter layer by dry etching as a mask
The pattern is sequentially transferred to the 3 'and the semi-transmissive layer 4' (FIG.
6), a step of removing the remaining resist (FIG. 7)
You. In this case, in this embodiment, the semi-transmissive layer 4 ',
4 "and the light shielding layers 14 and 14 'are formed by reactive sputtering of Cr.
It can be formed by a method. The phase shifter layers 3 'and 3 "are coated
After spin coating glass (SOG), baking
Can be formed. The steps of this embodiment will be described in more detail.
Then, it is as follows. Please refer to FIG. 2 to FIG.
You. First, on the quartz substrate 5 ', there is transparent light for exposure light.
Cr-based halftone film so that the excess ratio is about 10%
4 'is formed by controlling the film thickness by reactive sputtering.
You. Next, SOG is spin-coated and baked on the halftone layer 4 '.
D = kλ / 2 (n−1) with respect to the wavelength λ of the exposure light.
(N is the refractive index of the SOG with respect to the exposure wavelength λ, and k is an odd number
Phase shifter layer so as to have a film thickness d represented by an integer.
3 'is formed. Further, about 10 μm is formed on the phase shifter layer 3 ′.
0 nm Cr-based light shielding film 14 is the same as halftone film 4 ′
Is formed. Thus, the structure shown in FIG. 2 is obtained. An electron beam resist (on this embodiment)
In this example, a positive mold was used) and spin-coated and baked to form a film
After that, pattern drawing, development and baking by electron beam are performed.
To form a desired resist pattern 15
(FIG. 3). However, this resist pattern 15 is half
Mask from tone film pattern 4 ″ (see FIGS. 6 and 7)
An opening is made larger by about 1 μm on one side. And resister
Cerium ammonium nitrate using Turn 15 as a mask
Etching using a system or CClFour, CH
TwoClTwo, ClTwoDry etching using chlorine-based gas such as
A light-shielding pattern 14 'is formed by ching (FIG. 4).
After that, the ashing process using chlorine plasma
The strike 15 is removed (FIG. 5). Next, on this pattern
Electron beam resist coating and film formation, alignment by electron beam
After drawing, developing and baking, the resist pattern
15 'is formed. And this resist pattern 1
CHF with 5 'as a maskThree/ OTwoFluorine gas such as
Phase shifter pattern by dry etching
3 ", and then the same method as that for the light shielding layer 14 described above.
The halftone layer 4 'is etched by using
4 "is formed (FIG. 6).
Resist 15 'is removed by ashing
(FIG. 7). Thus, the photomask shown in FIG.
Get. As a result of exposure using this photomask,
Problem with conventional halftone phase shift masks
Halation and film reduction due to reflection 9 'from the base are
The resolution shown in FIG.
By reducing the transmitted light between the patterns as described above,
It becomes possible to suppress. Note that the reference numerals in FIG.
It corresponds to the code of 1. According to this embodiment, the halftone type phase shifter is used.
Reduced the effect of improving the resolution and depth of focus by the shift mask.
Halation due to transmitted light in the semi-transmissive area without causing
・ Effects such as film thinning are suppressed, and fine patterns can be accurately formed.
Can be formed. This structure is a rim type phase shift mask.
The manufacturing method is similar, but the sum of the transmission region and the phase shift region
Stricter accuracy than the rim type phase shift mask
No processing is required and processing is easy. Embodiment 2 Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG.
10 to FIG. 15 and FIG. FIG. 9 shows a phase shift exposure mask of this embodiment.
(A) As shown in (b), the light transmitting portion 1 'and the light transmitting portion 1'
A semi-transmissive portion 2 'adjacent to the portion 1'.
1 ′ and semi-transmissive portion 2 ′ are exposed with different phases.
In a phase shift exposure mask that transmits light,
Light shields the outer area (outer area that does not contribute to exposure) of the transmission part 2 ′
It is referred to as part 13. The phase shift exposure mask of this embodiment
A quartz substrate 5 'transparent to light is exposed to another light transmitting portion.
And a phase different from that of the transmitted light (to the wavelength λ of the exposure light)
On the other hand, d = kλ / 2 (n−1) (n is an exposure wavelength λ of quartz.
Index, k is an odd integer))
A transmissive portion 1 'and a semi-transmissive portion on the quartz substrate 5' around the transmissive portion.
An overlayer 4 '(halftone layer) having a transmittance of the light transmission
Semi-transmission phase shifter whose phase is inverted with respect to the section 1 '
And the remaining portion around the transflective phase shift portion 2 '
The area was further covered with a light-shielding layer 14 (completely shielded from light).
Or the light-shielding part 13 whose transmittance has been further reduced)
Is provided. Manufacturing method of the phase shift exposure mask of this embodiment
As shown in FIGS. 10 to 15, the quartz substrate 5 '
The semi-transmissive layer 4 ', the etching stopper layer 17, and the shielding
A step of sequentially laminating and forming the optical layer 14 (FIG. 10);
An electron beam resist is formed on the layer 14 and patterned by an electron beam.
Pattern drawing and phenomena to form a resist pattern 16
(FIG. 11), using the obtained resist pattern 16 as a mask
Then, as shown in FIG.
Transfer pattern to light shielding layer 14 by dry etching
(The obtained light-shielding layer pattern is indicated by 14 '), and
Etching stopper exposed by dry etching
Layer 17 is removed and the remaining resist 16 is removed.
(FIG. 13) and (partially removed etching stock).
The light-shielding layer pattern is indicated by reference numeral 17 ').
Deposits a beam resist and draws a pattern with an electron beam.
Elephant, and a certain distance inside from the opening of the light shielding layer
A resist pattern 16 'is formed on the substrate (FIG. 14).
Dry etching using the strike pattern 16 'as a mask
The substrate 5 'is dug further to remove the remaining resist.
(FIG. 15). In this case, in this embodiment, the semi-transmissive layer
4 ', 4 "and the light shielding layers 14, 14'
It can be formed by a putter method. Or the
Formed of other refractory metals or their oxides, etc.
Can be In this case, the etching stopper
As the layers 15 and 15 ', SiOTwoThe sputtering method or
It can be obtained by forming a film by a CVD method. The steps of this embodiment will be described in more detail.
Then, it is as follows. 9 and 10 to 15
See FIG. 9 shows a photomask according to an embodiment of the present invention.
FIGS. 10 to 15 schematically show the manufacturing method.
FIG. FIG. 16 is an operation theory showing the effect of this embodiment.
FIG. First, on the quartz substrate 5 ', there is transparent light for exposure light.
Cr-based halftone film so that the excess ratio is about 10%
4 'is formed by controlling the film thickness by reactive sputtering.
You. Next, an etching stopper is formed on the halftone layer 4 '.
Layer 17 as SiOTwoBy the bias ECRCVD method
To form a film. Further, on the etching stopper layer 17,
A Cr-based light-shielding film 14 of about 100 nm is replaced with a halftone film 4 '.
Is formed in the same manner as described above. Thus, the structure shown in FIG. 10 is obtained. An electron beam resist (on this embodiment)
In this example, a positive mold was used) and spin-coated and baked to form a film
After that, pattern drawing, development and baking by electron beam are performed.
To form a desired resist pattern 16
(FIG. 11). However, this resist pattern 16 will be described later.
From the halftone film pattern 4 ″ (see FIG. 15).
The opening is made larger by about 1 μm on one side of the work. And resist
Using pattern 16 as a mask, cerium ammonium nitrate
Wet etching using system or CClFour, C
HTwoClTwo, ClTwoDryer using chlorine-based gas such as
After forming the light-shielding pattern 14 'by etching,
CHFThree/ OTwoDryer using fluorine-based gas such as
The etching stopper layer 17 exposed by the etching is removed.
Removed (FIG. 12. Etch strike partially removed)
The upper layer is indicated by reference numeral 17 '). A by oxygen plasma
The resist 16 is removed by a washing process (FIG. 1).
3). Next, an electron beam resist is applied on this pattern.
Alignment drawing, development and baking by electron beam
To form a resist pattern 16 '(FIG. 1).
4). Then, this resist pattern 16 'is used as a mask.
Then, the halftone layer is formed in the same manner as the light shielding layer 14 described above.
4 ', followed by CHFThree/ OTwoSuch as
Exposed by dry etching using fluorine-based gas
The quartz substrate 5 'is d = k [lambda] / 2 with respect to the wavelength [lambda] of the exposure light.
(N-1) (n is the refractive index of quartz for the exposure wavelength λ, k
Is an odd integer).
The resist 16 'is removed by ashing treatment using plasma.
(FIG. 15). In this way, the font shown in FIG.
Obtain a mask. As a result of exposure using this photomask,
Problem with conventional halftone phase shift masks
Halation and film reduction due to reflection 9 'from the base are
As shown in FIG.
The transmitted light between the patterns is reduced
It becomes possible to suppress. The symbols in FIG.
This corresponds to the reference numeral 21. According to this embodiment, the halftone type phase shifter is used.
Reduced the effect of improving the resolution and depth of focus by the shift mask.
Halation due to transmitted light in the semi-transmissive area without causing
・ Effects such as film thinning are suppressed, and fine patterns can be accurately formed.
Can be formed. This embodiment also has a rim type phase shifter.
The manufacturing method is similar to the mask, but the transmission area and the phase shift area
Area matching is as strict as rim type phase shift mask
Processing is easy without requiring high precision. Embodiment 3 In the present embodiment, as shown in FIG.
The hole pattern 11 is formed on the step 72 using a mask.
When exposing (exposed part)
Due to the irregular reflection of light, for example, reflected light 9 ′ is generated,
A resist as indicated by reference numeral 12 in a portion to be shielded from light
May be exposed (this effect is caused by the underlying structure and resist
Depending on characteristics, halftone phase shift mask
Now, the part that should be shaded has a certain degree of transmittance
The reflected light and transmitted light in synergy
May be greater than this effect).
To reduce the effects of such halation.
You. Here, as a method of reducing such effects,
The photosensitive area due to the above effect is determined by the underlying structure
In the part where it appears, a fine pattern that makes the phase different
In the same way that the area is actually shaded
By doing so, the effect can be reduced. Concrete
Specifically, in the present embodiment, as shown in FIG.
No fine pattern 20 on the mask corresponding to the photosensitive portion
Is realized in the semi-transmissive portion 4 ′. That is
Such a fine pattern 20 is affected by halation.
Place it where it appears. This fine pattern 20 is
4 'means that light is transmitted by changing the phase.
Note that this position is a position where the underlying structure can be considered.
It can be automatically generated on the mask as determined by the emulator.
Wear. The fine pattern 20 is made of, for example, KrF
In the case of exposure with a kisima laser beam, 0.0
If 9μm hole pattern is spread at 1: 1 pitch
Good things have been confirmed. In addition, actually
Is larger than the part where the light intensity increases
Preferably, the critical area is shielded from light by this method. The pattern resulting from the effect of halation is shown in FIG.
In some cases, such as a point as shown in FIG.
It may be a line as shown in (b). If it is a point,
One turn may be used, but in the case of a line,
Make a structure to arrange the turns. Or alignment error
In consideration of
You may. This part can take into account the underlying structure
Can be specified using a simple simulator.
Therefore, patterns can be automatically generated.
You. Embodiment 4 This embodiment is different from the third embodiment in that
By reducing the transmittance of the disk,
This was implemented to prevent the effects of Immediately
In other words, the influence of halation as described above is reduced by mask transparency.
It was made to suppress by reducing the excess rate. FIG.
Reference is made to FIG. In this embodiment, the EB drawing
After the pattern is formed, the transmittance is
Create a part with reduced. First, positive resist for EB
Apply 16 "again and form a light-shielding body by EB drawing
Open the part you want. Use this resist as a mask (1) Sputter a light-shielding body such as chrome (reference numeral 18).
a), formed by lift-off, etc. (2) Ga+A predetermined amount of ions such as
b) By reducing the transmittance of the quartz substrate By lowering the light transmittance of this part by a method such as
Can be created. FIG. 19 is a diagram showing the sputtering and
Although ion implantation is shown at the same time, both steps are actually separate.
Will be implemented. As described above, according to the present embodiment,
Phase shift method is applied to a pattern on a real device with steps.
It has become possible to use it favorably for forming a film. [0059] According to the present invention, a halftone type phase shifter is provided.
Haft masks, such as paternin
Halation due to extra transmitted light that does not contribute to
This prevents resist film loss, etc.
And a good pattern shape can be obtained.

【図面の簡単な説明】 【図1】 実施例1の位相シフトマスクの構成を示す図
である。 【図2】 実施例1の工程を順に断面図で示すものであ
る(1)。 【図3】 実施例1の工程を順に断面図で示すものであ
る(2)。 【図4】 実施例1の工程を順に断面図で示すものであ
る(3)。 【図5】 実施例1の工程を順に断面図で示すものであ
る(4)。 【図6】 実施例1の工程を順に断面図で示すものであ
る(5)。 【図7】 実施例1の工程を順に断面図で示すものであ
る(6)。 【図8】 実施例1の作用説明図である。 【図9】 実施例2の位相シフトマスクの構成を示す図
である。 【図10】 実施例2の工程を順に断面図で示すもので
ある(1)。 【図11】 実施例2の工程を順に断面図で示すもので
ある(2)。 【図12】 実施例2の工程を順に断面図で示すもので
ある(3)。 【図13】 実施例2の工程を順に断面図で示すもので
ある(4)。 【図14】 実施例2の工程を順に断面図で示すもので
ある(5)。 【図15】 実施例2の工程を順に断面図で示すもので
ある(6)。 【図16】 実施例2の作用説明図である。 【図17】 実施例3の位相シフトマスクの構成を示す
図である。 【図18】 実施例3を説明する図である。 【図19】 実施例4を説明する図である。 【図20】 従来例を示す図である。 【図21】 従来例の問題点を説明する図である。 【図22】 従来例の問題点を説明する図である。 【符号の説明】 1’ 光透過部 2’ 半透過部 13 遮光部 3’,3” 位相シフター層 4’ 半透過層(ハーフトーン層) 5’ 透明基板(石英基板) 6 レジスト 6’ レジストパターン 7 シリコン酸化膜 71 Siウェーハ 72 段差 8 下層配線(段差) 9’ 反射光 14 半遮光膜 15 レジストパターン 15’ レジストパターン 16 レジストパターン 16’ レジストパターン 16” レジストパターン 17 エッチングストッパー層 18a 光透過率を低める処理(Cr等のスパッ
タ) 18b 光透過率を低める処理(Ga+ 等のイオン
注入) 20 微細パターン
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a phase shift mask according to a first embodiment. FIG. 2 is a sectional view showing the steps of the first embodiment in order (1). FIG. 3 is a sectional view showing the steps of the first embodiment in order (2). FIG. 4 is a sectional view showing the steps of the first embodiment in order (3). FIG. 5 is a sectional view showing the steps of the first embodiment in order (4). FIG. 6 is a sectional view showing the steps of the first embodiment in order (5). FIG. 7 is a sectional view showing a step of the first embodiment in order (6). FIG. 8 is an operation explanatory view of the first embodiment. FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration of a phase shift mask according to a second embodiment. FIG. 10 is a sectional view showing the steps of the second embodiment in order (1). FIG. 11 is a sectional view showing a step of the second embodiment in order (2). FIG. 12 is a sectional view showing the steps of the second embodiment in order (3). FIG. 13 is a sectional view showing a step of Example 2 in order (4). FIG. 14 is a sectional view showing a step of the second embodiment in order (5). FIG. 15 is a sectional view showing a step of Example 2 in order (6). FIG. 16 is an operation explanatory view of the second embodiment. FIG. 17 is a diagram illustrating a configuration of a phase shift mask according to a third embodiment. FIG. 18 is a diagram illustrating a third embodiment. FIG. 19 is a diagram illustrating a fourth embodiment. FIG. 20 is a diagram showing a conventional example. FIG. 21 is a diagram illustrating a problem of a conventional example. FIG. 22 is a diagram illustrating a problem of a conventional example. [Description of Signs] 1 'light transmitting portion 2' semi-transmitting portion 13 light-shielding portion 3 ', 3 "phase shifter layer 4' semi-transmitting layer (halftone layer) 5 'transparent substrate (quartz substrate) 6 resist 6' resist pattern 7 Silicon oxide film 71 Si wafer 72 Step 8 Lower wiring (step) 9 'Reflected light 14 Semi-shielding film 15 Resist pattern 15' Resist pattern 16 Resist pattern 16 'Resist pattern 16 "Resist pattern 17 Etching stopper layer 18a Processing for lowering (sputtering of Cr etc.) 18b Processing for lowering light transmittance (ion implantation of Ga + etc.) 20 Fine pattern

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平7−128840(JP,A) 特開 平6−337514(JP,A) 特開 平3−78747(JP,A) 特開 平3−209474(JP,A) 特開 平6−308715(JP,A) 特開 平7−261375(JP,A) 特開 平7−281413(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03F 1/00 - 1/16 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-7-128840 (JP, A) JP-A-6-337514 (JP, A) JP-A-3-78747 (JP, A) 209474 (JP, A) JP-A-6-308715 (JP, A) JP-A-7-261375 (JP, A) JP-A-7-281413 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G03F 1/00-1/16

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 【請求項1】光透過部と、該光透過部に隣接し該光透過
部より露光光の透過率が低い半透過部とを備え、該光透
過部と半透過部とは互いに位相を異ならしめて露光光を
透過させる位相シフト露光マスクにおいて、 上記半透過部のうち、被露光材の露光光を吸収する光量
が大きくなる部位に対応する部分の光透過率を他の半透
過部分の光透過率より小さくしたことを特徴とする位相
シフト露光マスク。
(57) Claims: 1. A light transmitting portion, comprising: a semi-transmitting portion adjacent to the light transmitting portion and having a lower transmittance of exposure light than the light transmitting portion; A semi-transmissive part is a phase shift exposure mask that transmits exposure light with different phases from each other. In the semi-transmissive part, the light transmittance of a part corresponding to a part of the material to be exposed corresponding to a part where the amount of light that absorbs exposure light is large. Is smaller than the light transmittance of the other semi-transmissive portion.
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